1 第三節(jié) 氧、硫及其化合物 2 基礎知識回顧一、硫硫是一種淡黃色不溶于水的固體，俗稱硫黃。它有氧化性，如：H2+S=H2S,Fe+S=FeS;也有還原性，如：S+O 2=SO 2。是重要的化工原料，制硫酸、農(nóng)藥、火藥、藥品等。點燃 3 二、二氧化硫的性質(zhì)和應用1.物理性質(zhì)顏色：無色，氣味：有刺激性氣味，毒性：有毒，密度：比空氣大，溶解性：易溶于水。2.化學性質(zhì)(1)酸性氧化物通性與H2O反應：SO 2+H2O H2SO 3。與堿性氧化物反應：與CaO的反應為CaO +SO 2=CaSO 3。 4 與堿反應與足量NaO H溶液的反應為與某些弱酸鹽溶液反應：與Na2CO 3溶液反應：NaO H+SO 2=NaHSO 3Na2CO 3+SO 2=Na2SO 3+CO 2與少量NaO H溶液的反應:2NaO H+SO 2=Na2SO 3+H2O。 5 (2)還原性SO 2能被O 2、X2（Cl2、Br2、I2)、KMnO 4（H+）溶液等氧化劑氧化。與O 2反應：SO 2+X2+2H2O =H2SO 4+2HX. ,該反應為可逆反應。與X2反應：. 。2SO 2+O 2 2SO 3催化劑 6 (3)氧化性與H2S反應：2H2S+SO 2=3S+2H2O(4)漂白性原理：SO 2可與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而起漂白作用，見光、加熱或長時間放置，不穩(wěn)定物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO 2。3.實驗室制法Na2SO 3+H2SO 4=Na2SO 4+SO 2+H2OCu+2H 2SO 4(濃)= CuSO 4+SO 2+2H2O 7 4.酸雨的形成（1）形成過程：化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的二氧化硫，在光照、煙塵中的金屬氧化物等作用下，與氧氣反應生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。反應方程式：SO 3+H2O =H2SO 42H 2SO 3+O 2=2H2SO 42SO 2+O 2 2SO 3催化劑 SO 2+H2O H2SO 3 . 、 . 。. 、 . 、 8 (2)主要危害：使水體、土壤酸化，影響魚類、農(nóng)作物及樹木生長。腐蝕建筑物、雕塑等。(3)防治方法：從消除污染源入手，研發(fā)新能源，如太陽能、氫能、核能等。對含硫燃料進行脫硫處理；對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO 2進行處理或回收利用。 9 三、硫酸的制備和性質(zhì)1.硫酸的制備接觸法制H2SO 4是目前工業(yè)上采用的主要方法，包含三個步驟：(1)硫黃（或含硫礦石如FeS2)在沸騰爐中燃燒，化學方程式為:(2)SO 2的催化氧化：S+O 2 = SO 2高溫（或4FeS2+11O 2 = 2Fe2O 3+8SO 2）高溫2SO 2+O 2 2SO 3催化劑 . 。. 。. . 10 (3)SO 3的吸 收： 。SO 3+H2O =H2SO 4硫酸的工業(yè)生產(chǎn)原理：含硫礦物硫用空氣使燃燒SO 2O 2、催化劑SO 3H2O H2SO 4 11 2.H2SO 4的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)H2SO 4是具有不揮發(fā)性、高沸點的二元強酸。純凈的硫酸為無色、油狀液體，密度比水大（98%濃H2SO 4密度為184 g/cm3)，可以任意比例溶于水，溶解過程中伴隨著放熱現(xiàn)象。因此，濃H2SO 4稀釋時，只能將濃H2SO 4沿器壁注入水中，并不斷攪拌散熱。 12 (2)化學性質(zhì)硫酸是強電解質(zhì)，在水溶液中發(fā)生電離的方程式為H2SO 4=2H+SO 42-，其具有酸的通性，能與 、 、 、 、A .等物質(zhì)發(fā)生反應。指示劑金屬堿性氧化物堿鹽 13 濃硫酸具有的特性有：強氧化性常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃硫酸會發(fā)生鈍化現(xiàn)象。但熱的濃硫酸能氧化大多數(shù)金屬（除金、鉑外）、非金屬單質(zhì)及一些還原性化合物。例如：在這些氧化還原反應中，硫酸的還原產(chǎn)物一般為SO 2。2HI+H2SO 4(濃)=I2+SO 2+2H2OC+2H2SO 4(濃) =CO 2+2SO 2+2H2OCu+2H2SO 4(濃)= CuSO 4+SO 2+2H2O 14 吸水性濃硫酸能吸附物質(zhì)中存在的水分。H2SO 4(濃)+nH2O =H2SO 4nH2O利用此性質(zhì)可用濃硫酸作干燥劑，干燥一些不與硫酸反應的氣體，通常用洗氣裝置。如可用濃硫酸干燥O 2、H2、CO 2、Cl2、HCl、SO 2、CO、CH4、C2H2等氣體。 15 脫水性：指濃硫酸將有機物里的氫、氧原子按2 1的個數(shù)比例脫去，生成水的性質(zhì)。如：CH3CH2O H CH2CH2+H2O濃硫酸170C12H22O 11 12C+11H2O濃硫酸四、硫酸根離子的檢驗檢驗SO 42-時要避免Ag+、CO 32-、SO 32-等離子的干擾。被檢液加足量鹽酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有無白色沉淀（有無SO 42-） 16 五、幾種重要的硫酸鹽結(jié)晶水合物俗稱色態(tài)主要用途硫酸鈣CaSO 42H2O生石膏、石膏白色固體制粉筆、模型、石膏繃帶、調(diào)節(jié)水泥凝固時間2CaSO 4H2O熟石膏白色固體硫酸鋇BaSO 4重晶石白色固體白色顏料、醫(yī)用“鋇餐”硫酸銅CuSO 45H2O膽礬、藍礬藍色晶體制農(nóng)藥玻爾多液硫酸鋁鉀KAl(SO 4)212H2O明礬無色晶體凈水劑 17 重點知識歸納一、SO 2和CO 2的比較SO 2 CO 2物理性質(zhì)氣味有刺激性氣味無味毒性有毒無毒溶解性易溶可溶化學性質(zhì)與水的反應SO 2+H2O H2SO 3 CO 2+H2O H2CO 3 18 SO 2 CO 2化學性質(zhì)與堿的反應SO 2氣體通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，當氣體過量時沉淀又溶解：Ca(O H)2+SO 2=CaSO 3+H2OCaSO 3+SO 2+H2O =Ca(HSO 3)2 CO 2氣體通入澄清石灰水中，先生成沉淀，當氣體過量時沉淀又溶解：Ca(O H)2+CO 2=CaCO 3+H2OCaCO 3+CO 2+H2O =Ca(HCO 3)2弱氧化性SO 2+2H2S=3S+2H2O CO 2+C = 2CO 19 SO 2 CO 2化學性質(zhì)還原性二氧化硫能被酸性高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化：X2+SO 2+2H2O =H2SO 4+2HX（X=Cl，Br,I)無漂白性有，不穩(wěn)定無催化劑2SO 2+O 2 2SO 3 20 二、漂白性SO 2能和某些有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，SO 2和Cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現(xiàn)象不同：氯氣的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸具有強氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復原來的顏色；而SO 2由于形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定的條件下又能恢復原來的顏色。如： 21 品紅溶液通入Cl2 通入 SO 2褪 色加熱 紅色 褪色 加熱不顯紅色紫色石蕊試液通入SO 2很快變成紅色通入Cl2 立即變紅隨即變?yōu)闊o色 22 三、氧氣和臭氧氧氣、臭氧互為同素異形體，它們的差異：氧氣(O 2)臭氧(O 3)物理性質(zhì)(色、態(tài)、味)無色無味氣體無色特殊臭味氣體化學性質(zhì)較強的氧化劑強氧化劑制取方法3O 22O 3用途供給呼吸，化工原料氧化劑、消毒、漂白等2KClO 3 2KCl+3O 2MnO 2放電2H 2O 2 2H2O +O 2MnO 22KMnO 4 K2MnO 4+MnO 2+O 2 23 （考查環(huán)境污染和環(huán)境保護知識）導致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO 2有關的是()A.酸雨B.光化學煙霧C.臭氧空洞D.溫室效應A 24 （考查SO 2和亞硫酸鹽的性質(zhì)）下列說法錯誤的是（ ）A.Na2SO 3與BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀不能完全消失B.將SO 2氣體通入Ba（O H）2溶液中有白色沉淀生成C.將SO 2氣體通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成D.將SO 2氣體通入用硝酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成C 25 (考查硫酸的性質(zhì))向50mL18 mol/L的H2SO 4溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應后，被還原的H2SO 4的物質(zhì)的量()A.小于0.45 molB.等于0.45 molC.在0.45 mol和0.90 mol之間D.大于0.90 mol A